ความร้อน - มัน ... อะไรคือปริมาณความร้อนที่ปล่อยออกมาจากการเผาไหม้หรือไม่

สารทั้งหมดมีพลังงานภายใน ค่านี้จะโดดเด่นด้วยจำนวนของคุณสมบัติทางกายภาพและเคมีในระหว่างที่ความสนใจโดยเฉพาะควรจะจ่ายให้ความร้อน ค่านี้เป็นค่าทางคณิตศาสตร์นามธรรมที่อธิบายถึงความแรงของสารปฏิสัมพันธ์โมเลกุล ทำความเข้าใจเกี่ยวกับกลไกการแลกเปลี่ยนความร้อนสามารถช่วยในการตอบคำถามในสิ่งที่ ปริมาณความร้อน ที่มีอิสรเสรีในระหว่างการทำความเย็นและเครื่องทำความร้อนและการเผาไหม้สารของพวกเขา

ประวัติความเป็นมาของการค้นพบของความร้อน

ในขั้นต้นปรากฏการณ์การถ่ายเทความร้อนที่อธิบายไว้เป็นอย่างเรียบง่ายและชัดเจนถ้าอุณหภูมิของวัสดุที่เพิ่มขึ้นจะได้รับความร้อนและในกรณีของการระบายความร้อนมันจัดสรรไปยังสภาพแวดล้อม อย่างไรก็ตามความร้อน - ก็ไม่ถือว่าเป็นส่วนประกอบของของเหลวหรือร่างกายก็คิดว่าสามศตวรรษที่ผ่านมา คนไร้เดียงสาเชื่อว่าสารประกอบด้วยสองส่วนคือโมเลกุลและความอบอุ่น ตอนนี้ไม่กี่จำไว้ว่าคำว่า "อุณหภูมิ" ในภาษาละตินหมายถึง "ผสม" และยกตัวอย่างเช่นสีบรอนซ์พูดว่า "ดีบุกและทองแดงอุณหภูมิ"

ในศตวรรษที่ 17 มีสองสมมติฐานที่ชัดเจนสามารถอธิบายปรากฏการณ์ของความร้อนและความร้อนโอน นำเสนอเป็นครั้งแรกใน 1613 กาลิเลโอ ถ้อยคำของมันคือ "ความร้อน - มันเป็นสารที่ผิดปกติที่สามารถเจาะเข้าไปในใด ๆ ของร่างกายและออกจากพวกเขา." กาลิเลโอชื่อนี้แคลอรี่สาร เขาแย้งว่าแคลอรี่ไม่สามารถหายหรือถูกทำลายและมีเพียงสามารถที่จะย้ายออกจากร่างกายหนึ่งไปยังอีก ดังนั้นในสารแคลอรี่ที่สูงกว่าอุณหภูมิของมัน

สมมติฐานที่สองเข้ามาใน 1620 และเสนอไปยังเบคอนนักปรัชญา เขาสังเกตเห็นว่าภายใต้พัดที่มีประสิทธิภาพของค้อนเหล็กร้อนขึ้น หลักการนี้ดำเนินการและการเติมน้ำมันไฟไหม้จากการเสียดสีนำเบคอนที่จะคิดเกี่ยวกับธรรมชาติโมเลกุลของความร้อน เขาถูกกล่าวหาว่ากระทำกลในร่างกายของโมเลกุลของมันเริ่มที่จะเอาชนะกับแต่ละอื่น ๆ เพื่อเพิ่มความเร็วของการเคลื่อนไหวและจึงเพิ่มอุณหภูมิ

ผลที่ได้คือข้อสรุปของสมมติฐานที่สองที่ให้ความร้อน - ผลของสารโมเลกุลกระทำกลกับแต่ละอื่น ๆ ทฤษฎีนี้เป็นระยะเวลานานของเวลาพยายามที่จะปรับและพิสูจน์ Lomonosov ทดลอง

ความร้อน - มันเป็นตัวชี้วัดของการใช้พลังงานภายใน,

นักวิชาการสมัยใหม่ได้มาถึงข้อสรุปต่อไปนี้: พลังงานความร้อน เป็นผลมาจากการมีปฏิสัมพันธ์ระหว่างโมเลกุลของเรื่องคือที่ .. พลังงานภายใน ของร่างกาย ความเร็วของอนุภาคขึ้นอยู่กับอุณหภูมิและความคุ้มค่าความร้อนเป็นสัดส่วนโดยตรงกับมวลของสาร ยกตัวอย่างเช่นถังน้ำมีพลังงานความร้อนสูงกว่าถ้วยที่เต็มไปด้วย อย่างไรก็ตามจานรองด้วยของเหลวร้อนอาจจะมีความร้อนน้อยกว่าลุ่มน้ำเย็น

ทฤษฎีแคลอรี่ซึ่งได้รับการเสนอในศตวรรษที่ 17, กาลิเลโอนักวิทยาศาสตร์ได้ข้องแวะ J โจเอลและ B รัมฟอร์ด พวกเขาพิสูจน์ให้เห็นว่าความร้อนไม่ได้มีน้ำหนักใด ๆ และโดดเด่นโดยเฉพาะการเคลื่อนไหวทางกลของโมเลกุล

ปริมาณความร้อนที่ปล่อยออกมาจากการเผาไหม้ของสารคืออะไร? ความร้อนจากการเผาไหม้ที่เฉพาะเจาะจง

ในวันที่หลากหลายและใช้กันอย่างแพร่หลายเป็นแหล่งพลังงานพรุน้ำมันถ่านหินก๊าซธรรมชาติหรือไม้ การเผาไหม้ของสารเหล่านี้จะถูกจัดสรรเงินจำนวนหนึ่งของความร้อนที่ถูกนำมาใช้เพื่อให้ความร้อนเริ่มต้นกลไกและชอบง. วิธีสามารถคำนวณค่านี้ในการปฏิบัติ?

สำหรับแนวคิดนี้ถูกนำมาใช้ การเผาไหม้ความร้อนจำเพาะ ค่านี้ขึ้นอยู่กับปริมาณของความร้อนที่ถูกปล่อยออกมาในระหว่างการเผาไหม้ของ 1 กิโลกรัมของสารบางอย่าง มันถูกกำหนดโดย q ตัวอักษรและเป็นวัดใน J / กก. ด้านล่างเป็นตารางค่าของ Q บางชนิดที่พบบ่อยที่สุดของน้ำมันเชื้อเพลิง

วิศวกรก่อสร้างและเครื่องมือการคำนวณจำเป็นต้องรู้ปริมาณความร้อนที่ปล่อยออกมาในระหว่างการเผาไหม้ของจำนวนหนึ่งของสาร สำหรับวันนี้เราสามารถใช้การวัดทางอ้อมโดยสูตร Q = QM ที่ Q - เป็นค่าความร้อนของสาร Q - ความร้อนจากการเผาไหม้ที่เฉพาะเจาะจง (ค่าตาราง) และ m - มวลได้รับ

การก่อความร้อน จากการเผาไหม้จะขึ้นอยู่กับปรากฏการณ์ของการปล่อยพลังงานในรูปแบบของพันธบัตรเคมี ตัวอย่างที่ง่ายที่สุดคือการเผาไหม้ของคาร์บอนที่มีอยู่ในประเภทใดประเภทของเชื้อเพลิงที่ทันสมัย คาร์บอนถูกเผาในที่ที่มีอากาศและรวมตัวกับออกซิเจนในรูปแบบก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ การก่อตัวของพันธะเคมีที่เกิดขึ้นกับการเปิดตัวของพลังงานความร้อนในสิ่งแวดล้อมและพลังงานของบุคคลที่เหมาะที่จะใช้เพื่อวัตถุประสงค์ของตัวเอง

แต่น่าเสียดายที่การใช้จ่ายประมาทของทรัพยากรที่มีคุณค่าเช่นน้ำมันหรือพรุเร็ว ๆ นี้อาจนำไปสู่การสูญเสียของแหล่งที่มาของการผลิตเชื้อเพลิงเหล่านี้ แล้ววันนี้มีเครื่องใช้ไฟฟ้าและแม้กระทั่งรถยนต์รุ่นใหม่ซึ่งจะขึ้นอยู่กับแหล่งพลังงานทางเลือกเช่นแสงแดด, น้ำ, หรือพลังงานของเปลือกโลก

การถ่ายเทความร้อน

ความสามารถในการแลกเปลี่ยนพลังงานความร้อนภายในร่างกายหรือจากร่างกายหนึ่งไปยังอีกที่เรียกว่า การถ่ายโอนความร้อน นี้ ปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติและเกิดขึ้นเฉพาะเมื่อแตกต่างของอุณหภูมิ ในกรณีที่ง่ายที่สุดพลังงานความร้อนจะถูกโอนจากน้ำอุ่นมากขึ้นเพื่อให้ร่างกายอุ่นน้อยจนกว่าจนกว่าสมดุลที่จะจัดตั้งขึ้น

ร่างกายจะเลือกภายนอกปรากฏการณ์การถ่ายเทความร้อนที่เกิดขึ้น ในกรณีใด ๆ การจัดตั้งสมดุลอาจเกิดขึ้นและเป็นระยะทางสั้น ๆ ระหว่างวัตถุเหล่านี้ แต่ในอัตราที่ช้ากว่าเมื่อพวกเขาอยู่ในการติดต่อ

การถ่ายเทความร้อนสามารถแบ่งออกเป็นสามประเภท:

1. การนำความร้อน

2. พา

3. แลกเปลี่ยนกระจ่างใส

การนำความร้อน

ปรากฏการณ์นี้จะขึ้นอยู่กับการถ่ายโอนพลังงานความร้อนระหว่างอะตอมหรือโมเลกุลของเรื่อง สาเหตุของการส่ง - เคลื่อนไหวแบบสุ่มของโมเลกุลและการปะทะกันอย่างต่อเนื่องของพวกเขา โดยความร้อนจะถูกโอนจากหนึ่งโมเลกุลโซ่อีก

ชมปรากฏการณ์การนำความร้อนสามารถจุดระเบิดของวัสดุเหล็กพื้นผิวใด ๆ เมื่อเกิดผื่นแดงขยายได้อย่างราบรื่นและค่อยๆลดทอน (จำนวนหนึ่งของความร้อนจะถูกปล่อยออกสู่สิ่งแวดล้อม)

เจฟูริเยร์มาสูตรการไหลของความร้อนซึ่งได้รวบรวมปริมาณทั้งหมดที่มีผลต่อระดับของวัสดุการนำความร้อน (ดู. รูปด้านล่าง)

ในสูตรนี้ Q / T - ไหลของความร้อน, λ - ค่าสัมประสิทธิ์การนำความร้อน, S - พื้นที่หน้าตัด T / X - อัตราส่วนของความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างปลายร่างกายอยู่ในระยะทางที่บางอย่าง

การนำความร้อนเป็นค่าที่แสดงในตาราง มันมีค่าในทางปฏิบัติสำหรับฉนวนกันความร้อนของบ้านหรือฉนวนกันความร้อนอุปกรณ์

การแผ่รังสีความร้อน

อีกวิธีหนึ่งในการให้ความร้อนซึ่งจะขึ้นอยู่กับปรากฏการณ์ของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า มันแตกต่างจากการพาความร้อนและการนำความร้อนก็คือการถ่ายโอนพลังงานอาจเกิดขึ้นในพื้นที่สูญญากาศ แต่เป็นในกรณีแรกจะต้องมีความแตกต่างของอุณหภูมิ

แลกเปลี่ยน Radiant - เป็นตัวอย่างของการถ่ายโอนพลังงานความร้อนของดวงอาทิตย์ไปยังพื้นผิวของโลกซึ่งเป็นผู้รับผิดชอบสำหรับการฉายรังสีอินฟราเรดยิ่ง เพื่อกำหนดวิธีการความร้อนมากถึงพื้นผิวโลกที่พวกเขากำลังสร้างสถานีจำนวนมากที่ตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงของตัวบ่งชี้ที่

การพาความร้อน

การเคลื่อนไหวการไหลของอากาศพาจะเกี่ยวข้องโดยตรงกับปรากฏการณ์การถ่ายเทความร้อน ไม่ว่าร้อนมากที่เรารายงานของเหลวหรือก๊าซโมเลกุลตัวถูกละลายเริ่มต้นที่จะไปได้เร็วขึ้น ด้วยเหตุนี้ความดันของระบบทั้งหมดจะลดลงและปริมาณของในทางที่เพิ่มขึ้น นี่คือเหตุผลที่ว่าทำไมการเคลื่อนไหวของอากาศร้อนหรือก๊าซอื่น ๆ ที่ไหลขึ้น

ตัวอย่างที่ง่ายที่สุดในการใช้ของปรากฏการณ์ของการพาความร้อนในพื้นที่บ้านสามารถเรียกผ่านแบตเตอรี่ พวกเขาจะอยู่ที่ด้านล่างของห้องพักที่ไม่ได้เป็นเพียงเพื่อให้ความร้อนและอากาศซึ่งจะเพิ่มขึ้นนำไปสู่การไหลของการไหลเวียนผ่านห้อง

วิธีที่คุณสามารถวัดปริมาณความร้อนหรือไม่

ความร้อนของเครื่องทำความร้อนหรือการระบายความร้อนคำนวณทางคณิตศาสตร์โดยใช้อุปกรณ์พิเศษ - เครื่องวัดความร้อน การติดตั้งฉนวนแสดงโดยเรือขนาดใหญ่ที่เต็มไปด้วยน้ำ เครื่องวัดอุณหภูมิสำหรับการวัดอุณหภูมิเริ่มต้นของกลางจะลดลงในของเหลว แล้วจุ่มลงไปในน้ำร้อนของร่างกายในการคำนวณการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิของเหลวหลังจากที่ตั้งของสมดุล

โดยการเพิ่มหรือลดลงทีกลางจะถูกกำหนดปริมาณของความร้อนเพื่อให้ความร้อนของร่างกายที่จะใช้จ่าย ร้อนเป็นอุปกรณ์ง่ายๆที่สามารถลงทะเบียนการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ

นอกจากนี้การใช้เครื่องวัดความร้อนสามารถคำนวณเท่าใดของความร้อนที่ปล่อยออกมาจากการเผาไหม้ของวัสดุ เพื่อจุดประสงค์นี้เรือเต็มไปด้วยน้ำที่วางไว้ "ระเบิด". นี้ "ระเบิด" เป็นเรือปิดที่สารทดสอบตั้งอยู่ นี้สรุปขั้วไฟฟ้าเป็นพิเศษสำหรับการเผาไหม้และห้องที่เต็มไปด้วยออกซิเจน หลังจากที่ตัวแทนการเผาไหม้ที่สมบูรณ์แบบบันทึกการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของน้ำ

ในระหว่างการทดลองเหล่านี้ยอมรับว่าแหล่งความร้อนที่มีปฏิกิริยาทางเคมีและนิวเคลียร์ ปฏิกิริยานิวเคลียร์ที่เกิดขึ้นในชั้นลึกของโลกรูปจัดหาความร้อนหลักของโลกทั้ง พวกเขายังจะถูกใช้โดยคนที่จะผลิตพลังงานในระหว่างการฟิวชั่น

ตัวอย่างของการเกิดปฏิกิริยาทางเคมีมีการเผาไหม้สารและการสลายตัวของโพลิเมอร์เพื่อโมโนเมอร์ในระบบย่อยอาหารของมนุษย์ คุณภาพและปริมาณของพันธะเคมีในโมเลกุลกำหนดวิธีความร้อนมากจะโดดเด่นในท้ายที่สุด

อะไรคือสิ่งที่วัดได้จากความร้อนหรือไม่

หน่วยของการวัดความร้อนในระบบ SI เป็นจูล (J) นอกจากนี้หน่วยงานที่ไม่ใช่ SI ถูกนำมาใช้ในชีวิตประจำวัน - แคลอรี่ 1 แคลอรี่เท่ากับ 4.1868 J และมาตรฐานสากลบนพื้นฐาน 4,184 เจอุณห พบก่อนหน้านี้หน่วยความร้อนอังกฤษ BTU ซึ่งไม่ค่อยได้ใช้โดยนักวิทยาศาสตร์ 1 BTU = 1.055 เจ